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Les DSP
1. Domaine d’utilisation:
Les DSP (digital signal processor) sont comme leur nom l’indique des processeurs dédiés au traitement des signaux numériques.
* Dans le domaine des télécommunications : modems, multiplexeurs, récepteurs de numération DTMF, télécopieurs, codeurs de parole GSM, modems de radio.
* Dans le domaine des interfaces vocales : codeurs vocaux pour répondeurs,reconnaissance automatique de parole, synthèse vocale
* Dans le domaine des multimédias et du grand public : compression des signaux audio (CD) compression des images, cartes multimédias pour PC, synthèse musicale
* Dans le domaine de l’instrumentation : analyseurs de spectre, générateurs de fonction interprétation de signaux sismiques

2. Les spécificités des DSP
Comme unmicroprocesseur classique un DSP est mis en œuvre en lui associant de la mémoire (RAM, ROM) et des périphériques. Un DSP typique a plutôt vocation à servir dans des systèmes de traitements autonomes. Il se présente donc généralement sous la forme d’un microcontrôleur intégrant selon les marques et les gammes des constructeurs de la mémoire des timers, des ports séries synchrones rapides, des contrôleursDMA, des ports d’E/S divers.
3.1 Le cœur d’un système de traitement numérique du signal

Les DSP sont donc conçus pour optimiser ce temps de calcul. A cet effet, ils disposent de fonctions optimisées permettant de calculer beaucoup plus rapidement.
3.2 L’accès a la mémoire
Une autre caractéristique des DSP est leurs capacités à réaliser plusieurs accès mémoire en un seul cycle.Toutefois sur certains DSP basiques ce type d’opération simultané est généralement limite à des instructions spéciales. Ces instruction utilisent un mode d’adressage restreint c'est-à-dire ne portant que sur de la mémoire vive intégrée au DSP
Un DSP peut posséder plusieurs unités logiques de génération d’adresse travaillant en parallèle avec la logique du cœur du DSP. Une unité logique de générationd’adresse est paramétrée une seule fois via les registres appropriés.
Ceci permet non seulement de réaliser les accès à mémoires simultanées en un seul cycle comme décrit plus haut mais également d’incrémenter automatiquement l’adresse générée. Ce mode d’adressage particulier généralement appelé adressage indirect par registre avec post (ou pré) incrément est très utilise pour effectuer des calculsrépétitifs sur une série de donnes rangées séquentiellement en mémoire.
Nous prendrons l’exemple du TMS320C64XX. Si on considère les opérations nécessaires à l’exécution d’une instruction elles peuvent se décrire ainsi :

A fin de gagner du temps lors de l’exécution de séries d’instruction il est donc nécessaire d’optimiser ces différentes étapes en les parallélisant ou en les « pipelinant ».Le principe retenu est celui utilise dans les usines de production et qui consiste à découper le travail en taches élémentaires :

A la lecture de ce tableau on peut noter qu’a partir de la 5eme instruction a chaque nouveau cycle machine une nouvelle instruction est réalisée au lieu d’une instruction tous les 5 cycles machines. Un programme est donc exécute environ 5 fois plus vite !
3.Architecture du processeur :
L’architecture d’un microprocesseur et donc d’un DSP est un élément important que conditionne directement les performances d’un processeur. Il existe deux types fondamentaux des structures dites « Von Neumann » et « Harvard » telles que présentées par la figure suivante :

4.3 Structure De VON NEUMAN
Un microprocesseur base sur une structure Von Neumann stockeles programmes et les donnes dans la même zone mémoire. Une instruction contient le code opératoire et l’adresse de l’opérande. Ce type de microprocesseur incorpore principalement deux unites logiques de base :
* Unité Arithmétique et Logique (ou ALU en anglais) chargée de réaliser les opérations centrales (de type multiplications, additions, soustractions, rotation, etc.
* Unité en...